JP2017171551A5

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Publication number: JP2017171551A5
Application number: JP2016061387A
Authority: JP
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2036-03-25

Description

この発明の第１の局面によるオゾンガス発生装置は、第１電極を含む第１電極部と、第１電極部と対向するとともに、第１電極部との間で放電可能な所定の間隔を隔てて配置され、第２電極を含む第２電極部とを備え、第１電極部と第２電極部との間には、窒素が添加されておらず且つ濃度が９９．９９％以上の酸素が原料ガスとして供給され、第１電極部および第２電極部は、少なくとも一方が、互いに対向する側の第１電極または第２電極の面に設けられた誘電体を含むとともに、少なくとも一方が、互いに対向する側の第１電極、第２電極または誘電体の面の少なくとも一部に設けられ、金属または金属化合物の少なくとも１つを含む層を含み、第１電極部および第２電極部は、互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている。

上記第１の局面によるオゾンガス発生装置において、好ましくは、第１電極部および第２電極部は、放電される有効面積の３０％以上の互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている。ここで、本願のオゾンガス発生装置は、第１電極部と第２電極部との間の隙間に原料ガスを供給し、この隙間に放電を発生させることによりオゾンガスを発生させるものである。放電される有効面積とは、第１電極部および第２電極部の互いに対向する表面の面積のうち、第１電極および第２電極の互いに対向する表面の面積のことである。このように、第１電極部および第２電極部の放電される有効面積の３０％以上の互いに対向する間隔の精度を管理することによって、オゾンガスの発生効率の低下を抑制することが可能である。なお、第１電極部および第２電極部の放電される有効面積の３０％未満の互いに対向する間隔の精度を管理した場合には、オゾンガスの発生効率の低下を十分に抑制できない場合がある。また、第１電極部および第２電極部の放電される有効面積の１００％未満の互いに対向する間隔の精度を管理した場合、有効面積の１００％（全ての有効面積）の互いに対向する間隔の精度を管理する場合と比べて、オゾンガス発生装置を製造する際の作業の煩雑化および組み立て作業時間の長時間化を抑制することができる。

上記第１の局面によるオゾンガス発生装置において、好ましくは、第１電極部および第２電極部により構成される放電セルは、複数設けられており、複数の放電セルの第１電極部および第２電極部は、それぞれ、互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている。ここで、放電ギャップの精度を厳しく追求すると、１つの放電セルを製造すること自体が困難である。複数の放電セルを設けたオゾンガス発生装置、特に複数の放電セルを所定の体積内に一体化して設けるオゾンガス発生装置では、製造すること自体が困難である放電セルを複数製造した上でさらに一体化して組み立てる必要があるため、オゾンガス発生装置を製造することが非常に困難となる。このことは、放電ギャップが小さいオゾンガス発生装置において特に顕著である。一方、本願発明では、複数の放電セルのそれぞれの放電ギャップの精度を、±１０％以上±５０％以下に管理することにより、精度を厳しく追求する必要がない。これにより、複数の放電セルを備えるオゾンガス発生装置を容易に製造することができる。

この場合、好ましくは、複数の放電セルの第１電極部および第２電極部は、所定の基準間隔に対して、それぞれ、互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている。このように構成すれば、複数の放電セルの放電ギャップを、それぞれ、共通の基準間隔に対して±１０％以上±５０％以下に管理することができるので、複数の放電セル間の放電ギャップのバラツキを抑制することができる。これにより、複数の放電セル間で生じるオゾンガスの発生効率がバラつくのを抑制することができるので、複数の放電セルを備えるオゾンガス発生装置全体として安定してオゾンガスを発生させることができる。

上記第１の局面によるオゾンガス発生装置において、好ましくは、第１電極部および第２電極部は、放電される有効面積の互いに対向する表面の間隔の平均に対する間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている。このように構成すれば、放電ギャップの平均からのバラツキを抑制することができるので、オゾンガスを安定して発生させることができる。

上記第１の局面によるオゾンガス発生装置において、好ましくは、第１電極部および第２電極部は、３００μｍ以下の所定の基準間隔に対して互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている。ここで、基準間隔が３００μｍ以下の放電ギャップが小さいオゾンガス発生装置を精度よく製造することは非常に困難である。一方、本願発明では、精度を厳しく追求する必要がないので、基準間隔が３００μｍ以下の放電ギャップが小さいオゾンガス発生装置を容易に製造することができる。

上記第１の局面によるオゾンガス発生装置において、好ましくは、第１電極部および第２電極部は、互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±３０％以下に構成されている。このように、放電ギャップの精度を±３０％以下にすることにより、オゾンガスをより安定して発生させることができる。

この発明の第２の局面によるオゾンガス発生装置の製造方法は、窒素が添加されておらず且つ濃度が９９．９９％以上の酸素を原料ガスとして供給してオゾンガスを発生させるオゾンガス発生装置の製造方法であって、第１電極を含む第１電極部を形成する工程と、第２電極を含む第２電極部を形成する工程と、第１電極部および第２電極部を互いに対向させて放電可能な所定の間隔を隔てて配置する工程とを備え、第１電極部および第２電極部の少なくとも一方を形成する工程は、第１電極部および第２電極部の互いに対向する側の第１電極または第２電極の面に誘電体を設ける工程を含み、第１電極部および第２電極部の少なくとも一方を形成する工程は、第１電極部および第２電極部の互いに対向する側の第１電極、第２電極または誘電体の面の少なくとも一部に金属または金属化合物の少なくとも１つを含む層を設ける工程を含み、第１電極部および第２電極部を互いに対向させて放電可能な所定の間隔を隔てて配置する工程は、第１電極部および第２電極部の互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下になるように所定の間隔を隔てて配置する工程を含む。

Claims

第１電極を含む第１電極部と、
前記第１電極部と対向するとともに、前記第１電極部との間で放電可能な所定の間隔を隔てて配置され、第２電極を含む第２電極部とを備え、
前記第１電極部と前記第２電極部との間には、窒素が添加されておらず且つ濃度が９９．９９％以上の酸素が原料ガスとして供給され、
前記第１電極部および前記第２電極部は、少なくとも一方が、互いに対向する側の前記第１電極または前記第２電極の面に設けられた誘電体を含むとともに、少なくとも一方が、互いに対向する側の前記第１電極、前記第２電極または前記誘電体の面の少なくとも一部に設けられ、金属または金属化合物の少なくとも１つを含む層を含み、
前記第１電極部および前記第２電極部は、互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている、オゾンガス発生装置。
前記第１電極部および前記第２電極部は、放電される有効面積の３０％以上の互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている、請求項１に記載のオゾンガス発生装置。
前記第１電極部および前記第２電極部により構成される放電セルは、複数設けられており、
複数の前記放電セルの前記第１電極部および前記第２電極部は、それぞれ、互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている、請求項１または２に記載のオゾンガス発生装置。
複数の前記放電セルの前記第１電極部および前記第２電極部は、所定の基準間隔に対して、それぞれ、互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている、請求項３に記載のオゾンガス発生装置。
前記第１電極部および前記第２電極部は、放電される有効面積の互いに対向する表面の間隔の平均に対する間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のオゾンガス発生装置。
前記第１電極部および前記第２電極部は、３００μｍ以下の所定の基準間隔に対して、互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下に構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のオゾンガス発生装置。
前記第１電極部および前記第２電極部は、互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±３０％以下に構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のオゾンガス発生装置。
前記金属または金属化合物の少なくとも１つを含む層は、金属化合物を含む層であり、
前記金属化合物は、チタン、ニオブおよびタングステンのうち少なくとも１つの金属を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のオゾンガス発生装置。
窒素が添加されておらず且つ濃度が９９．９９％以上の酸素を原料ガスとして供給してオゾンガスを発生させるオゾンガス発生装置の製造方法であって、
第１電極を含む第１電極部を形成する工程と、
第２電極を含む第２電極部を形成する工程と、
前記第１電極部および前記第２電極部を互いに対向させて放電可能な所定の間隔を隔てて配置する工程とを備え、
前記第１電極部および前記第２電極部の少なくとも一方を形成する工程は、前記第１電極部および前記第２電極部の互いに対向する側の前記第１電極または前記第２電極の面に誘電体を設ける工程を含み、
前記第１電極部および前記第２電極部の少なくとも一方を形成する工程は、前記第１電極部および前記第２電極部の互いに対向する側の前記第１電極、前記第２電極または前記誘電体の面の少なくとも一部に金属または金属化合物の少なくとも１つを含む層を設ける工程を含み、
前記第１電極部および前記第２電極部を互いに対向させて放電可能な所定の間隔を隔てて配置する工程は、前記第１電極部および前記第２電極部の互いに対向する表面の間隔の精度が±１０％以上±５０％以下になるように所定の間隔を隔てて配置する工程を含む、オゾンガス発生装置の製造方法。